專利名稱：一種發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)挺柱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)挺柱的配方，屬金屬鑄造類。
背景技術(shù)：
氣門(mén)挺柱是燃油發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的重要零件，它分菌狀和筒狀兩種，它的耐磨性和可抗沖擊性直接影響其使用壽命?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)各大發(fā)動(dòng)機(jī)廠均采用有一定韌性，耐磨，價(jià)廉等適用性強(qiáng)的激冷鑄鐵合金挺柱，配置在發(fā)動(dòng)機(jī)上，在長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中，我們深深地感受到目前的激冷鑄鐵合金配方，根本滿足不了目前的發(fā)動(dòng)機(jī)高質(zhì)量的需求，激冷鑄鐵菌狀挺柱目前主要運(yùn)用在小型四缸發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)，其致命弱點(diǎn)是韌性不足，在底盤(pán)與桿部結(jié)合部發(fā)生脆斷，有的發(fā)動(dòng)機(jī)廠家就因?yàn)榫鸂罴だ滂T鐵挺柱易脆斷而放棄使用激冷鑄鐵材料，而選用合金鋼材料。
筒狀激冷鑄鐵挺柱目前主要運(yùn)用在大功率，高轉(zhuǎn)速的燃油發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)，其致命的弱點(diǎn)是抗沖擊能力不足，不耐磨，極易發(fā)生早期磨損。山東省一家大型發(fā)動(dòng)機(jī)廠就因?yàn)榧だ滂T鐵筒狀氣門(mén)挺柱質(zhì)量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，而選用優(yōu)質(zhì)合金鋼Crl2W代替，價(jià)格十分昂貴。
針對(duì)激冷鑄鐵氣門(mén)挺柱的薄弱環(huán)節(jié)(易脆斷、不耐磨)我們參閱了大量資料。發(fā)現(xiàn)金屬鈦的作用十分理想，還有硼元素。鈦在合金鑄鐵里可以作為一種穩(wěn)定劑，使碳化合成穩(wěn)定的碳化物，抑制碳化鉻的生成。合金鑄鐵里加入鈦后晶體組織更細(xì)化，韌性明顯提高，材料表面更加耐磨。在生產(chǎn)筒狀激冷鑄鐵挺柱時(shí)，加入適量的硼能有效的提高白口層的質(zhì)量，增大白口層的深度，提高激冷面的硬度，對(duì)白口層的組織有顯著的提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服目前激冷鑄鐵氣門(mén)挺柱韌性差，不耐磨的不足，為大家提供一種生產(chǎn)鑄鐵氣門(mén)挺柱的配方。
本發(fā)明公開(kāi)了生產(chǎn)激冷鈦合金鑄鐵氣門(mén)挺柱各成分重量百分比為C2.2-3.7％； Si2.2-2.8％； Mn0.6-0.85％； Cr0.4-0.8％； Mo0.4-0.8％；Ni0.5-0.9％； Cu0.4-0.6％； Ti0.1-0.5％； B0.001-0.05％；其余為Fe和國(guó)標(biāo)中不可避免的雜質(zhì)。
在生產(chǎn)激冷合金鑄鐵筒狀挺柱時(shí)加入適量的鈦和硼，挺柱在鑄態(tài)情況下，硬度可達(dá)到HRC48-56度。通過(guò)熱處理淬火，硬度可達(dá)到HRC58-65度。基本能滿足目前各類車船發(fā)動(dòng)機(jī)使用的需要。
用該配方制成的氣門(mén)挺柱可在激冷的基礎(chǔ)上再進(jìn)行整體或局部淬火處理。白口硬度可達(dá)到HRC60-65度。使挺柱抗沖擊性能增強(qiáng)，韌性好，更加耐磨。目前鈦合金激冷鑄鐵氣門(mén)挺柱已在我國(guó)幾家柴油機(jī)廠試用，效果十分理想，前景非常誘人。
舉例山東省一家大型柴油機(jī)廠生產(chǎn)6170型，6180型和615(斯太爾)柴油機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)。月生產(chǎn)量約4500臺(tái)，每臺(tái)12只氣門(mén)挺柱，共需要54000只，目前采用合金鋼材料每只約70元人民幣每月需要資金370萬(wàn)元人民幣。如改用激冷鈦合金鑄鐵氣門(mén)挺柱每只35元人民幣，每月可以節(jié)約189萬(wàn)人民幣。如果國(guó)內(nèi)各大廠家均采用此項(xiàng)技術(shù)，發(fā)動(dòng)機(jī)價(jià)格將向下浮動(dòng)，利潤(rùn)大幅上升，將為國(guó)家節(jié)約大批原材料。
具體實(shí)施例方式
在生產(chǎn)激冷合金鑄鐵筒狀挺柱時(shí)加入適量的鈦和硼，挺柱在鑄態(tài)情況下，硬度可達(dá)到HRC48-56度。通過(guò)熱處理淬火，硬度可達(dá)到HRC58-65度?；灸軡M足各類車船用發(fā)協(xié)機(jī)使用的需要。
實(shí)施例1激冷鈦合金菌狀氣門(mén)挺柱重量百分比為C2.2-2.4％； Si2.2-2.5％； Mn0.6-0.7％； Cr0.25-0.5％；Mo0.4-0.6％；Ni0.5-0.6％； Cu0.4-0.5％； Ti0.1-0.4；B0.001；其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
去應(yīng)力回火溫度550度，保溫2小時(shí)出爐空冷。菌狀挺柱球坑淬火用高頻機(jī)床實(shí)施，溫度840-880度，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)工件溫度，均勻后在硝酸鉀，硝酸鹽和硝酸鋅加水的溶液中冷卻，回火溫度380-420度，時(shí)間1小時(shí)，HRC46度。
實(shí)施例2激冷鈦合金鑄鐵筒狀小型氣門(mén)挺柱重量百分比為C2.4-3.2％； Si2.3-2.5％； Mn0.65-0.75％； Cr0.35-0.55％；Mo0.5-0.7％；Ni0.65-0.75％；Cu0.45-0.55％； Ti0.1-0.2％；B0.001-0.002％；其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
去應(yīng)力回火溫度580度，保溫2小時(shí)出爐空冷。不經(jīng)過(guò)熱處理，淬火硬度HRC53度-58度。
實(shí)施例3激冷鈦合金鑄鐵筒狀氣門(mén)挺柱重量百分比為C3-3.5％； Si2.4-2.8％ Mn0.7-0.85％； Cr0.4-0.8％；Mo0.6-0.8％；Ni0.6-0.8％； Cu0.5-0.6％； Ti0.2-0.5％；
B0.002-0.02％；其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
去應(yīng)力回火溫度550度-600度，保溫2小時(shí)出爐空冷，熱處理淬火溫度860度-900度，保溫10分鐘，放入有流動(dòng)功能的油槽內(nèi)冷卻，回火溫度400度-420度，時(shí)間1小時(shí)，激冷面硬度HRC58度-61度。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門(mén)挺柱，其特征是它由鈦，銅，鎳，鉻等元素組成，該氣門(mén)挺柱重量的百分比為C2.2-3.7％；Si2.2-2.8％；Mn0.6-0.85％；Cr0.4-0.8％；Mo0.4-0.8％；Ni0.5-0.9％；Cu0.4-0.6％；Ti0.1-0.5％；B0.001-0.05％；其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門(mén)挺柱，其特征是各成分優(yōu)選重量百分比為C2.2-2.4％；Si2.2-2.5％；Mn0.6-0.7％；Cr0.25-0.5％；Mo0.4-0.6％；Ni0.5-0.6％；Cu0.4-0.5％；Ti0.1-0.4％；B0.001％；其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門(mén)挺柱，其特征是各成分優(yōu)選重量百分比為C3-3.5％； Si2.4-2.8％；Mn0.7-0.85％； Cr0.4-0.8％；Mo0.6-0.8％；Ni0.6-0.8％；Cu0.5-0.6％；Ti0.2-0.5％；B0.002-0.02％；其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)挺柱，它由鈦，銅，鉻等元素組成，該氣門(mén)挺柱的重量百分比為C2.2－3.7％，Si2.2－2.8％，Mn0.6－0.85％，Cr0.4－0.8％，Mo0.4－0.8％，Ni0.5－0.9％，Cu0.4－0.6％，Ti0.1－0.5％，B0.001－0.05％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。在生產(chǎn)合金挺柱時(shí)加入適量的鈦和硼，挺柱在鑄態(tài)情況下，硬度可達(dá)到HRC48－65度。通過(guò)熱處理淬火，基本能滿足目前各類車船發(fā)動(dòng)機(jī)使用。用本配方生產(chǎn)的氣門(mén)挺柱，具有鑄造性能良好，耐磨及抗沖擊性好的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C22C38/56GK1401811SQ0213838
公開(kāi)日2003年3月12日 申請(qǐng)日期2002年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月30日
發(fā)明者王明順, 劉永康 申請(qǐng)人:王明順, 劉永康